[发明专利]远距离穿针工具的地面测试方法及测试装置

权利要求书

1.一种远距离穿针工具的地面测试方法，其特征是：包括：

步骤A、测试准备：首先，选择一块磁场强度＜0.2nT的平整场地，在场地内铺设两条平行的轨道，轨道的长度为50～80米；将随钻测量系统MWD安装在测试小车后端2米处；将测试小车安放在轨道上；在测试小车上水平固定永磁短节；在轨道的另一端外侧并距离轨道0.5～2米悬挂有远距离穿针工具传感器；远距离穿针工具传感器悬挂在三角支架中心；远距离穿针工具传感器距离地面100毫米；远距离穿针工具传感器与计算机之间由信号线连接起来；随钻测量系统MWD与计算机之间由信号线连接起来；

步骤B、进行测试：启动测试小车上的电动机，电动机带动测试小车永磁短节旋转；形成一个旋转磁场；调节永磁短节的转速，使永磁短节以不同转速转动，永磁短节旋转速度在60～300转/分钟的范围内；同时测试小车静止在一个位置或推动测试小车向导轨另一端移动，测试小车移动时速度在10～50米/小时之间；远距离穿针工具传感器接收到永磁短节的磁信号，并传输到计算机，计算机进行计算处理；测试内容包括：A、永磁短节转速对测量精度影响；B、定点测量、动态测量和永磁短节前进速度对测量精度影响；C、远距离穿针工具传感器安放位置、居中性及非静止状态对测量精度影响；D、铁质物质对测量精度影响。

2.根据权利要求1所述的远距离穿针工具的地面测试方法，其特征是：所述的永磁短节转速对测量精度影响的测量方法是：

测试小车固定在与远距离穿针工具传感器的直线距离30米处，使永磁短节旋转速度在60～300转/分钟的转速范围内进行调节，用以下方法得到永磁短节与远距离穿针工具传感器两者之间的距离R和偏角θ值的计算值；

永磁短节与远距离穿针工具传感器之间的距离R值，通过下式计算：

R=P4πμ0H3]]>

式中，μ₀为煤层介质磁导率，单位：H/m；R为永磁短节与远距离穿针工具传感器之间的距离，单位米；P为磁矩，单位为A·m²；H为磁感应强度，单位为Gs；

永磁短节与远距离穿针工具传感器之间的偏角θ值，通过下式计算：

α=arctan(3tan(θ)1-2tan2(θ))]]>

式中，α为永磁短节前进方向与磁场方向的夹角，单位：度；θ为永磁短节与远距离穿针工具传感器之间连线与导轨中心线之间的偏角，单位：度；

实际距离值和实际偏角值都是由现场用实际测量得到；

计算得到永磁短节与远距离穿针工具传感器之间的距离R值和两者之间连线与导轨中心线之间的偏角θ值，用距离R和偏角θ的计算值与实际测量值相对比，得到永磁短节转速对测量精度的影响。